生体触媒工学

科目基礎情報

学校 佐世保工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 生体触媒工学
科目番号 0082 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 物質工学科 対象学年 4
開設期 後期 週時間数 後期:2
教科書/教材 自作プリント,参考書 初めての酵素化学 井上國世 編集 シーエムシー出版,改訂酵素ー科学と工学 虎谷哲夫 他著 講談社
担当教員 越村 匡博

到達目標

1. 生体触媒とは何かを説明できる。(A4)
2. 生体触媒反応の利点と欠点が説明できる。(A4)
3. 酵素の阻害について説明できる。(A4)
4. 酵素による各種反応を概説できる。(A4)
5. 酵素の応用について説明できる。(A4)

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
評価項目1 (到達目標1,2)生体触媒について利用例を用いて説明できる生体触媒についてほとんど説明できる生体触媒について説明できない
評価項目2 (到達目標3)酵素の阻害についてグラフなどを用いて説明できる酵素の阻害についてほとんど説明できる酵素の阻害について説明できない
評価項目3 (到達目標4)様々な酵素反応について,利用例を用いて説明できる様々な酵素反応についてほとんど説明できる様々な酵素反応について説明できない
評価項目4 (到達目標5)酵素の産業利用について,利用例を用いて説明できる酵素の産業利用についてほとんど説明できる酵素の産業利用について説明できない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 A-4 それぞれの専門分野における”もの創り専門工学”の知識を身につけて、工学的諸問題の解決に応用できること
JABEE b 技術が社会や自然に及ぼす影響や効果、及び技術者が社会に対して負っている責任に関する理解
JABEE d 当該分野において必要とされる専門的知識とそれらを応用する能力
JABEE e 種々の科学、技術及び情報を活用して社会の要求を解決するためのデザイン能力

教育方法等

概要:
酵素による様々な反応について学び,生体触媒反応の有用性について理解する。
酵素反応の速度論および阻害剤について理解を深める。
授業の進め方・方法:
予備知識:生物および化学の基礎知識があること。
講義室:多目的教室
授業形式:講義と演習
学生が用意するもの:ノート,電卓
注意点:
評価方法:試験(後期中間、後期定期)90%,演習(レポートやオンラインテスト)10%により評価し、60点以上を合格とする。
自己学習の指針:この科目は学修単位のため、事前・事後学習としてレポートやオンラインテストを実施します。
オフィスアワー:随時

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 生体触媒について 生体触媒について理解できる。
2週 酵素の特徴 酵素の特徴(基質特異性、最適温度、最適pH、基質濃度)について理解できる。
3週 酵素の構造 アミノ酸の構造とそれらの側鎖の特徴について理解できる。
4週 酵素反応の特性と活性の調節 酵素-基質複合体,アロステリック制御について理解できる。
5週 酵素の反応速度論 Michaelis-Mentenの式,Lineweaver-Burkの式を誘導することができる。
6週 酵素の阻害(1) 競合阻害,不競合阻害について理解できる。
7週 酵素の阻害(2) 非競合阻害,混合型阻害について理解できる。
8週 中間試験 これまでの内容に関する問題を解くことが出来る。
4thQ
9週 酵素反応の立体化学 プロキラリティーについて理解できる。
10週 生体触媒による加水分解反応(1) 酵素的加水分解反応について理解できる。
11週 生体触媒による加水分解反応(2) PLEモデル,E値について理解できる。
12週 生体触媒による還元反応 ケトンの還元反応とPrelog則について理解できる。
13週 生体触媒による酸化反応 生体触媒による様々な酸化反応について理解できる。
14週 生体触媒による炭素-炭素結合の生成と開裂 酵素的炭素―炭素結合形成反応の利点と欠点について理解できる。
15週 酵素の産業への応用 酵素を利用したものづくりについて理解できる。
16週 後期定期試験 これまでの内容に関する問題を解くことが出来る。

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
専門的能力分野別の専門工学化学・生物系分野生物化学タンパク質を構成するアミノ酸をあげ、それらの側鎖の特徴を説明できる。3後3
アミノ酸の構造とペプチド結合の形成について構造式を用いて説明できる。3後3
タンパク質の高次構造について説明できる。3
酵素の構造と酵素-基質複合体について説明できる。3前7,後4
酵素の性質(基質特異性、最適温度、最適pH、基質濃度)について説明できる。3後2

評価割合

試験演習合計
総合評価割合9010100
基礎的能力000
専門的能力9010100
分野横断的能力000